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クローン干渉の非平衡統計力学的記述

Research Project

Project/Area Number 16J00178
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上田 仁彦  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsレプリカ対称性の破れ / 軌道の統計力学 / 異常拡散 / 集団遺伝学 / 負性抵抗 / 進化 / 組み換え / 遺伝子水平伝播 / 負性微分抵抗 / 運動論的拘束模型
Outline of Annual Research Achievements

本年度は時系列統計における異常な時系列を捉える手法の開発として軌道のレプリカ対称性の破れの研究を進めた。申請者はこれまで軌道のレプリカ対称性の破れの生じる状況として、noisy Burgers速度場に駆動される粒子とトラップモデルという二つのモデルを見出してきたが、本年度の研究により、対数相関ポテンシャル中の拡散という第三の状況においても軌道のレプリカ対称性の破れが生じることを見出すことができた。対数相関ポテンシャル系は静力学としてランダムエネルギー模型と同様の熱力学を再現するが、各サイトのポテンシャル間に相関が存在し、ランダムエネルギー模型とは異なる極値統計を示すことが知られている。また、対数相関ポテンシャル系の動力学は二つの劣拡散相の間の転移を示すことが知られてきた。本研究ではこれらの劣拡散相において軌道の重なりの分布を調べ、低温相においては重なり分布が非自明な関数形をとることを数値的に示した。即ち、低温相においてはダイナミクスが少数の安定な軌道に局在する(軌道のレプリカ対称性の破れ)。本成果はJ. Stat. Mech.誌から出版予定である[arXiv:1801.03224]。
また、集団遺伝学モデルにおいて負性抵抗が生じる状況の探索を行った。通常は集団遺伝学モデルにおいて淘汰をかけると適応度は時間とともに増大するが、本研究ではある種の時間変動する適応度地形を考えることにより、淘汰を少しでもかけると適応度が減少してしまう状況をラチェットとの類推により発見することができた。これは昨年度発見した進化の負性微分抵抗よりもさらに過激な現象である。引き続き現実的な設定においてこのような現象が見られないか研究を進めている。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Replica symmetry breaking in trajectory space for diffusion in logarithmically correlated random potentials2018

    • Author(s)
      Masahiko Ueda
    • Journal Title

      Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2017

    • Author(s)
      Ueda Masahiko、Takeuchi Nobuto、Kaneko Kunihiko
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 12 Issue: 8 Pages: e0183120-e0183120

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0183120

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Replica symmetry breaking in trajectory space for the trap model2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda , Shin-ichi Sasa
    • Journal Title

      J. Phys. A : Math. Theor.

      Volume: 50 Issue: 12 Pages: 125001-125001

    • DOI

      10.1088/1751-8121/aa5d5e

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2018

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      Evolution of Diversity
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Negative differential resistance in evolution2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      International workshop on Glasses and Related Nonequilibrium Systems
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2017-03-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 遺伝子水平伝播に駆動された進化における負性微分抵抗2017

    • Author(s)
      上田仁彦, 竹内信人, 金子邦彦
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Negative differential resistance in evolution under horizontal gene transfer2017

    • Author(s)
      上田仁彦, 竹内信人, 金子邦彦
    • Organizer
      研究会「ジャムドマターの非ガウスゆらぎとレオロジー」
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2017-03-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Kinetically constrained evolution under horizontal gene transfer2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      1st Biology for Physics Conference: Is there new Physics in Living Matter?
    • Place of Presentation
      Barcelona (Spain)
    • Year and Date
      2017-01-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      30th Marian Smoluchowski Symposium on Statistical Physics
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチレベルクローン干渉2017

    • Author(s)
      上田仁彦, 金子邦彦
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 軌道の統計力学に基づくトラップモデルの解析2016

    • Author(s)
      上田仁彦, 佐々真一
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 異常拡散系における軌道のレプリカ対称性の破れ2016

    • Author(s)
      上田仁彦
    • Organizer
      研究会「異常拡散現象をめぐる最近の進展」
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-08-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Replica symmetry breaking in trajectories of a driven Brownian particle2016

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Shin-ichi Sasa
    • Organizer
      Statphys26
    • Place of Presentation
      Lyon (France)
    • Year and Date
      2016-07-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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